RMQ总结
题目描述
给定N个数的序列和M次询问,每次询问给定左右端点区间中的最大值
输入样例:
6 (N)
34 1 8 123 3 2
4 (M)
1 2
1 5
3 4
2 3
输出样例:
34
123
123
8
题目分析
虽然是另一类问题,但分析方法实际采用的是类似区间dp的方法,具体定义见下图
需要说明的是,图中所说的长度是指元素的个数,而非元素之间的间隔数。例如序列1,2,3,长度为3。其实这里无论选择元素个数还是间隔数都能解题,保证后续的下标计算对应上即可。
在上述初始化完成之后,对于一组询问,计算方法见下图。
很值得记忆的一点是当我们求解最值时,重合的区间并不会影响最终答案,我们只需保证所选区间能够覆盖整个区间即可。
下图中k的含义:满足 \(2^k <= len(R - L + 1)成立的最大值\),显然\(2^k * 2 > len\),假设不成立,那么当前的k就不是合法的k。所以我们选择的两个长度为\(2^k\)的区间一定是存在交集的,但是重复的数据对求解最大值并无影响,所以我们只需要在左右区间中找出最大值即可。
代码实现
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cmath>
using namespace std;
const int N = 2e5 + 10, M = 20;
int n, m;
int a[N];
int f[N][M];
void init()
{
/**
* 从转移方程可以看出,如果选择先预处理i,在更新f[i][j]时需要使用f[i + (2^j)][j - 1],显然是无法更新的
* 但是如果选择先预处理j,在更新f[i][j]时候所需要的f[][j-1]都已经更新完全了,是可以正常更新的
*/
for (int j = 0; j < M; ++ j) // 其实序列最长为200000,2^17 = 131072, 2^18 = 262144
for (int i = 1; i + (1 << j) - 1 <= n; ++ i)
if (!j) f[i][j] = a[i]; // 注意j=0时候对应长度为2^0=1,不是长度为0
else f[i][j] = max(f[i][j - 1], f[i + (1 << j - 1)][j - 1]);
}
int query(int l, int r)
{
int len = r - l + 1;
int k = log(len) / log(2); // log()求的是以10为底的对数
return max(f[l][k], f[r- (1 << k) + 1][k]);
}
int main()
{
cin >> n;
for (int i = 1; i <= n; ++ i) cin >> a[i];
init();
cin >> m;
while (m --)
{
int l, r;
cin >> l >> r;
cout << query(l ,r) << endl;
}
return 0;
}